棉花优异纤维品质性状的双列杂交分析

利用5个具有不同纤维品质性状的品种(系)配制完全双列杂交组合20个,通过亲本和F1的2年随机区组试验,结果为除纤维整齐度受环境等因素影响较大,其余性状主要受遗传因素控制;在与环境的互作中,纤维强度和长度的互作效应小,麦克隆值的加性和母体效应及伸长率的显性效应与环境的互作较大,均达到了显著水平;遗传主效中,所有的研究性状不存在母体效应,以加性为主;强度与长度加性遗传率高,分别占77．6％和73．2％;麦克隆值的加性效应占45．2％,显性效应所占的比例在纤维性状中最高,为11．5％。纤维品质性状的群体平均优势仅麦克隆值的较高(3．2％),达到了显著水平,其余性状的优势仅为-0．4％-0．7％。纤维品质性状的遗传结果与杂种优势一致。在杂种优势利用时,可以通过双亲平均值的高低来预测F1的纤维品质表现。纤维强度、长度和细度的加性遗传率高,这些性状均可以早代选择。     

陆地棉GhSDP1及其启动子的克隆与表达分析

三酰基甘油脂肪酶(SDP1)是催化三酰甘油降解的关键酶,在植物油脂代谢调控中起着重要作用。克隆棉花SDP1并研究其在3种胁迫下的表达分析,为解析棉花SDP1的生物学功能提供依据。以陆地棉品种冀丰1271为试材,克隆GhSDP1编码序列和上游启动子序列;利用PlantCARE分析GhSDP1启动子区顺式作用元件;qRT-PCR检测逆境胁迫下GhSDP1的表达谱;通过烟草瞬时表达pGhSDP1启动子+GUS载体检测启动子活性。结果表明,GhSDP1的编码序列为2 541 bp,其在盐、低温和干旱胁迫下呈差异表达模式。pGhSDP1除具有启动子所必需的TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有多个与光响应、激素响应及逆境应答等相关的顺式作用元件。棉花pGhSDP1启动子能驱动GUS蛋白高效表达,具有较强的启动子活性。研究揭示了棉花GhSDP1参与胁迫应答的新功能。     

陆地棉MYB类转录因子基因GhTT2克隆及功能初步分析

原花青素作为植物重要的次生代谢产物,是植物应对生物和非生物胁迫的一种重要防御手段,也是影响植物发育和品质的重要因素。原花青素作为花青素生物合成的一条末端通路在模式植物中已有研究,但是具体代谢和调控机制尚不明确;原花青素作为棕色棉纤维呈色的主要物质,其棉纤维呈色的生化与分子机制仍未完全阐明。本研究从陆地棉(Gossypium hirsutum)中克隆了一个MYB类转录因子基因GhTT2 (transparent testa 2),并对其基因结构、表达模式、亚细胞定位及功能进行了分析。结果表明：GhTT2转录因子具有典型的MYB结构域,在纤维中优势表达,其转录水平随花青素含量增加而降低;该基因可被原核诱导表达;与GFP融合的重组蛋白定位在细胞核;酵母转化结果表明GhTT2具有转录激活功能;在棉花中沉默GhTT2基因的表达,导致原花青素含量显著降低,表明其可能参与调控陆地棉原花青素的生物合成。本研究结果为深入阐明MYB类转录因子参与调控植物原花青素生物合成途径的分子机制提供参考。     

新型抗除草剂棉花不育系Yu98-8A1的培育及鉴定

通过连续回交,将抗除草剂基因EPSPS-G6转育花粉败育彻底（无微量花粉,不育度达100%）的棉花单基因隐性控制的核不育系Yu98-8A,进而培育成抗除草剂核不育系Yu98-8A1。对该转育不育系花冠表型测量观察表明,与同质系正常可育株比较,不育株花冠较小, 不育株子房直径略大于可育株,花柱长和花柱外露长度均明显高于同质系正常可育株,花柱头外露为其最显著的表型特征;显微观察显示,不育系Yu98-8A1小孢子败育主要是在四分体形成后的小孢子发育期。小孢子败育特征表现为花粉粒无内含物、无刺突产生,最后解体、退化。PCR分子鉴定表明,抗除草剂基因EPSPS-G6转育入Yu98-8A1,除草剂抗性试验表明,该转育不育系可抗质量百分比浓度达0.3%的草甘膦。该抗除草剂核不育系的培育在棉花杂种优势利用方面有重大利用价值。     

SSR引物及多态性位点数对陆地棉野生种系聚类结果的影响

利用SSR标记分析陆地棉野生种系的遗传多样性,对材料间相似系数的变异系数进行显著性测验和矩阵相关性测验,探讨引物和多态性位点数对研究结果准确性的影响。90对多态性引物在42份供试材料间共检测出530个等位位点,其中多态性位点440个,占83.01%。多态信息含量范围为0.046～0.888,平均为0.649;Shannon多样性指数在0.113～2.289之间变动,平均为1.248。显著性测验显示,当引物按PIC值降序排列时,利用25对引物或者150个多态性位点即可获得较准确的结果;升序排列时,至少需要50对引物或200个多态性位点才能获得较准确的结果。矩阵相关性测验显示,降序时20对、升序时50对引物或者达到150个多态性位点聚类即可达到90对引物时的精度。此外,在引物量较少时,扩增位点数较多的引物所提供的信息量更大,随着引物量的增加,这种差距趋于不明显;等位位点总数较少时,引物数量更重要,随着位点数的增加,引物信息含量的重要性已高于引物数起主导作用。综上,若要客观反映出42份陆地棉野生种系的遗传关系,有必要选用多态性引物30对,扩增多态性位点150个以上,增加引物到50对以上为佳。     

六种新疆陆地棉棉籽脂肪酸成分分析

目的:通过分析六种新疆陆地棉棉籽脂肪酸成分与含量的变化,为更好的开发,利用丰富的棉籽资源提供实验数据.方法:采用索氏提取法提取了6种新疆陆地棉棉籽油,其棉籽脂肪酸经甲酯化后用气相色谱-质谱联用仪进行分析.结果:不同品种棉籽油所含脂肪酸成分基本相同,但各脂肪酸成分的相对含量差异较大,其中亚油酸含量变化范围为50.30%～57.25%,棕榈酸、油酸含量的变化范围分别为22.24%～30.98%和12.93%～16.84%.不同棉花品种棉籽的多不饱和脂肪酸(PUFA)与饱和脂肪酸(SFA)相对含量比值也不同,变化范围为1.66～2.59.结论:不同品种棉籽,其营养价值及经济价值存在较大差异,其中,新陆早27号棉籽具有相对更好的开发利用价值.     

陆地棉核不育株扦插繁殖与宿生保持及杂种优势利用

利用广西南宁冬季无霜冻的气候特点,对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)洞A细胞核雄性不育扦插株与宿生株及其杂交一代进行比较研究.结果表明:(1)1 a生扦插株开花较早,茎粗、主茎节间长度、铃重、子指4个性状显著好于实生株,但扦插株的种子产量显著低于实生株,其原因是果枝扦插形成的僵苗占扦插株的23.04%,而且扦插株全为不育株,实生株中则有50%左右的可育株;(2)2 a生扦插株性状与实生株无显著差异;(3)由扦插繁殖的不育株和种子繁殖的不育株配制的杂交F1代的产量与纤维品质无显著差异.因此认为,扦插繁殖陆地棉核不育株用于多年杂交制种是可行的,选择营养枝扦插是陆地棉核不育株扦插繁殖需要注意的关键问题. 宿生株及其杂交一代进行比较研究.结果表明:(1)1 a生扦插株开花较早,茎粗、主茎节间长度、铃重、子指4个性状显著好于实生株,但扦插株的种子产量显著低于实生株,其原因是果枝扦插形成的僵苗占扦插株的23.04%,而且扦插株全为不育株,实生株中则有50%左右的可育株;(2)2 a生扦插株性状与实生株无显著差异;(3)由扦插繁殖的不育株和种子繁殖的不育株配制的杂交F1代的产量与纤维品质无显著差异.因此认 ,扦插繁殖陆地棉核不育株用于多年杂交制种是可行的,选择营养枝扦插是陆地棉核不育株扦插繁殖需     

利用高效液相色谱法分离和测定棉花组织培养过程中4种内源激素

目的：优化利用高效液相色谱法测定棉花组织培养过程中吲哚-3-乙酸（IAA）、玉米素（ZT）、赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）等4种植物内源激素的条件,了解棉花胚性愈伤组织发生过程中4种内源激素及激素含量比例的规律性变化,以及添加不同外源激素对内源激素和愈伤组织的影响,为棉花组织培养由经验型变为理论型提供基础。方法：采用高效液相色谱法。结果：棉花胚性愈伤组织发生过程中4种内源激素及激素含量比例呈规律性变化：ZT、ABA、ABA/GA3、ABA/IAA呈现先上升后下降的趋势,GA3呈现先上升后下降再上升的趋势,ZT/IAA呈现明显的上升-下降-上升-下降的趋势;不同激素组合诱导下愈伤组织中内源激素含量及愈伤组织状态也有较大差别。结论：研究结果对指导组织培养过程中激素的调整和配比、制定适宜的培养计划有一定的指导意义;4种不同的内源激素都是愈伤组织生长的重要因子,各自适宜的浓度和恰当的比例调节着外植体的脱分化和再分化,各种激素协同作用促进细胞的生长和分化。     

陆地棉干旱胁迫相关基因GhTrx的克隆及表达

采用RACE和RT-PCR技术,克隆了陆地棉干旱胁迫硫氧还蛋白基因,利用荧光定量PCR技术分析该基因在不同组织和不同时期的表达情况.结果表明,陆地棉硫氧还蛋白基因(GhTrx)的cDNA全长1 340 bp,其中ORF 864 bp,推测编码288个氨基酸.该基因编码蛋白与杨树、蓖麻、拟南芥的相似性分别为70%、72%和76%,系统发育树分析显示,GhTrx与蓖麻中该蛋白的亲缘关系最近.RT-PCR分析显示,GhTrx基因表达受干旱胁迫诱导,在干旱诱导下,该基因在抗旱材料中H177中上调表达,在根中的表达量明显高于叶.研究表明,GhTrx基因在干旱胁迫时根部进行大量表达,对抵御外界的干旱威胁起到关键作用,可能对提高陆地棉抗旱性方面具有一定的作用.     

枯萎菌毒素粗提液对4种陆地棉外植体愈伤组织诱导率的影响

将培养5d的4种陆地棉栽培品种军棉1号,泗棉2号,2234及中棉12号无菌苗,取其根,下胚轴及子叶接种在含不同浓度枯萎菌毒素粗提液的培养基上,每隔3d观察统计其成活率,统计至33d。结果表明：陆地棉外植体愈伤组织的诱导率与枯萎菌毒素浓度呈负相关,而不同的外植体对枯萎菌毒素浓度的敏感程度有所差异。